DE60101466T2

DE60101466T2 - Zusammensetzung bestehend aus einem Algen Extrakt und einer Melasse pfanzlichen Ursprungs Betain enthaltend

Info

Publication number: DE60101466T2
Application number: DE2001601466
Authority: DE
Inventors: Rene M.E. Ardigier; Christian A. Giraud; Claude Datin; Alphonse San Jose
Original assignee: Samabiol SA
Current assignee: Valagro France SA
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2021-06-30
Also published as: DE60101466D1; ES2211751T3; EP1269847B1; EP1269847A1

Description

Die Erfindung betrifft eine phytosanitäre Zusammensetzung oder Pflanzenschutzzusammensetzung, welche nützlich ist, die Abwehrreaktionen von Pflanzen zu erhöhen.
Die Erfindung betrifft gleichfalls ein Verfahren zur Herstellung dieser Zusammensetzung sowie ein Verfahren zur Behandlung von Pflanzen für die Stimulierung von Abwehrreaktionen gegen pathogene Erreger tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, insbesondere durch Auftragung auf die Blätter.
Die Abwehrreaktionen einer Pflanze gegen einen Angriff durch einen Erreger tierischen Ursprungs, wie ein saugendes Insekt, oder pflanzlichen Ursprungs, wie einen Pilz, erfordert seitens der Pflanze eine Erkennung eines Angriffsignals. Diese Reaktion wird als Anregung (Elicitation) bezeichnet.
Die Anregung der Pflanze durch einen Angriff erfolgt in Form einer biologischen und biochemischen Modifizierung der Pflanzenzelle mit einer Modifizierung der Membranpermeabilität, Produktion von Peroxidase und Herstellung von Phytoalexinen, welche in der Lage sind, den Angreifer zu töten.
Zahlreiche Arbeiten haben gezeigt, dass Polysaccharide oder Oligosaccharide, insbesondere ausgehend von Meeresalgen hergestellte Extrakte in der Lage sind, die Anregung der Pflanzen genau so, als ob sie einem Angriff ausgesetzt würden, hervorzurufen. Bis zum heutigen Tage werden die Arbeiten an den der Abwehr dienenden Anregungssubstanzen von Pflanzen ausgehend von Molekülen ausgeführt, welche synthetisiert oder ausgehend von einer natürlichen Quelle isoliert und gereinigt worden sind. So wurden in FR 2 696 454 Zusammensetzungen auf Basis von Laminarin beschrieben, welches ein Polysaccharid ist, wel ches aus einer Braunalge vom Typ Pheophycees und insbesondere Fucales oder Laminariales extrahiert wird. Laminarin wird ausgehend von diesen Algen erhalten durch ein jegliches Extraktionsverfahren, welches erlaubt, nacheinander die übrigen Bestandteile außer Laminarin zu entfernen. Es wurde gleichfalls die anregende Wirkung eines Extrakts aus der Braunalge Aschophyllum nodosum, welcher in Form eines Hydrolysats formuliert war, beschrieben. Gleichwohl haben sich in den beiden Fällen die anregenden Eigenschaften als unzureichend erwiesen, um eine wirksame Anwendung zum Pflanzenschutz in Betracht ziehen zu können.
Andererseits wurde beschrieben, dass Glycinbetain, welches ein methyliertes Derivat von Glycin ist, eine Anregungsreaktion auslöst, wenn dieses auf Pflanzen in Form von synthetischem Glycinbetain aufgebracht wird. Gleichwohl weist dieses Molekül den Nachteil auf, dass es für die Pflanzen, auf welche es aufgebracht wird, toxisch ist, und außerdem ist seine anregende Wirkung gleichfalls nach wie vor unzureichend.
Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, eine Zusammensetzung auf Grundlage von Meeresalgenextrakt bereitzustellen, welche verstärkte Anregungseigenschaften betreffend Pflanzen aufweist.
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine Zusammensetzung bereitzustellen, welcher Phytotoxizität fehlt.
Es wurde entdeckt, und dies bildet die Grundlage der vorliegenden Erfindung, dass eine Zusammensetzung von im wesentlichen natürlichem Ursprung, welche die Kombination von zwei Substanzen natürlichen und pflanzlichen Ursprungs umfasst, bestehend aus:

a) einem Meeresalgenextrakt, insbesondere einem Hydrolysat der Meeresalge Aschophyllum nodosum und
b) einer Melasse pflanzlichen Ursprungs, insbesondere einer Rübenmelasse, welche reich an Glycinbetain ist,

Genauer hat die Erfindung eine Zusammensetzung zur phytosanitären Verwendung oder zur Verwendung zum Pflanzenschutz zum Gegenstand, welche nützlich ist, um die Abwehrreaktionen der Pflanzen zu verstärken, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine wirksame Menge einer Zusammensetzung enthält, umfassend eine wässrige Dispersion von

a) einem Meeresalgenextrakt, der reich an Aminosäuren und Polysacchariden ist und Eigenschaften aufweist, um Pflanzen anzuregen, und
b) einer Melasse pflanzlichen Ursprungs, welche Glycinbetain enthält.

Gemäß einer anderen originären Charakteristik der Erfindung ist entdeckt worden, dass die Aktivität dieser Zusammensetzung erhöht wird, wenn ihr pH auf einen Bereich von 7,2 bis 7,7, vorzugsweise 7,3 bis 7,5, insbesondere mit Hilfe einer Pufferlösung, vorzugsweise einem Phosphatpuffer, verringert wird. Die Meeresalgenextrakte werden im allgemeinen bei basischen pH-Werten in der Größenordnung von 9 erhalten. Die Anmelderin hatte bereits die Verwendung einer Formulierung eines Extrakts aus der Meeresalge Ascophyllum nodosum mit einem pH von 7,5 bis 8,3 mit einer verstärkten Aktivität beschrieben, aber dieser pH konnte nicht weiter verringert werden aufgrund des Gel bildungsrisikos der in der Zusammensetzung vorhandenen Alginate. Dies ist ein zusätzlicher Vorteil der Kombination des Meeresalgenextrakts mit der Melasse pflanzlichen Ursprungs, dass diese eine zusätzliche Verringerung des pHs erlaubt hat. Die Extrakte von Melasse pflanzlichen Ursprungs, insbesondere von Rüben, enthalten eine hohe Menge an Aminosäuren und von Betain von insbesondere ungefähr 6% bzw. 10% bezogen auf das Rohprodukt. Außerdem sind diese organischen Säuren sehr stabil, wobei sie den Vorteil aufweisen, einen leicht sauren bis neutralen pH der Lösung zu ergeben, der durch die Zugabe von alkalisch machenden oder ansäuernden Verbindungen nicht oder nur wenig modifiziert wird, was es während des Herstellungsverfahrens erlaubt, zu einem Endprodukt zu gelangen, dessen pH zwischen 7,3 und 7,5 liegt. Die Zugabe einer Pufferlösung (insbesondere eines Phosphatpuffers) am Ende der Reaktion erlaubt es, die natürliche Wirkung der Melasseextrakte zu verstärken.
Die natürliche Herkunft der Zusammensetzung manifestiert sich in der Anwesenheit von zahlreichen Aminosäuren, die in den Meeresalgenextrakten und in der Rübenmelasse vorhanden sind, einem hohen Prozentsatz an Kaliumoxid, an Glycinbetain und an Glutaminsäure, welche für Melassen pflanzlichen Ursprungs, insbesondere Rübenmelassen, charakteristisch sind, und einem hohen Prozentsatz an Alginsäuren oder Alginaten, welche für Meeresalgenextrakte charakteristisch sind.
Der Meeresalgenextrakt ist vorzugsweise ein Hydrolysat der Alge Ascophyllum nodosum.
Man setzt als Melasse pflanzlichen Ursprungs gleichfalls vorzugsweise Rübenmelasse ein, die sehr reich an Glycinbetain mit insbesondere Gehalten von 10 bis 12 Gew.-% ist.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst insbesondere einen Gesamttrockenextrakt, umfassend:

– wenigstens 8 Gew.-% Polysaccharide, vorzugsweise wenigstens 15%, noch mehr bevorzugt 8 bis 30%,
– wenigstens 4 Gew.-% Alginsäuren, vorzugsweise wenigstens 10%, noch mehr bevorzugt 4 bis 15%,
– wenigstens 8 Gew.-% Glycinbetain, vorzugsweise wenigstens 12%, noch mehr bevorzugt zwischen 8% und 20%,
– wenigstens 5 Gew.-% Aminosäuren, vorzugsweise wenigstens 8%, noch mehr bevorzugt zwischen 5 und 10%. Die betreffenden Aminosäuren sind die 21 natürlichen Aminosäuren, wobei Glycinbetain hier nicht mit berücksichtigt wird.
– wenigstens 4 Gew.-% Glutaminsäure, vorzugsweise wenigstens 8%, noch mehr bevorzugt zwischen 4% und 10%,
– wenigstens 8 Gew.-% Kaliumoxid, vorzugsweise wenigstens 10%, noch mehr bevorzugt zwischen 8 und 15%.

In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zusammensetzung einen Trockenextrakt, umfassend:

– 18,5% Polysaccharid
– 10% Alginsäuren oder Alginate
– 8,5% Aminosäuren
– 11% Kaliumoxid
– 12,5% Glycinbetain
– 5% Glutaminsäure

Die Prozentsätze sind bezogen auf das Gewicht des Gesamttrockenextrakts der Zusammensetzung angegeben.
Es besteht Grund, hervorzuheben, dass die hohen Gehalte an Aminosäuren, Alginaten und Kaliumoxid auf die natürliche Herkunft der Extrakte, die die erfindungsgemäße Zusammensetzung bilden, zurückzuführen sind.
Gemäß einem besonderen Merkmal weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine Dichte von 1,2 bis 1,25 auf. Diese relativ hohe Dichte ist auch eines der für die natürliche Herkunft dieser Zusammensetzung spezifischen Merkmale.
Gemäß einem anderen originären Merkmal der Erfindung umfasst die Zusammensetzung Spurenelemente, davon wenigstens Kupfer und Zink, vorzugsweise wenigstens 100 mg/kg Kupfer und 100 mg/kg Zink.
Das Kupfer und das Zink liegen insbesondere in Form von Chelaten, vorzugsweise mit Chelatbildnern, welche unter EDTA und DTPA ausgewählt werden, vor.
Diese Chelate erlauben es, trotz eines schwach basischen Mediums bedeutende Mengen an Kupfer und an Zink einzubringen. Die Anwesenheit von Kupfer und Zink hat eine bedeutende Auswirkung auf die Aktivität der Zusammensetzung.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung kann die Zusammensetzung in einen in der Landwirtschaft annehmbaren Träger oder ein in der Landwirtschaft annehmbares Vehikel eingearbeitet werden.
Gemäß einem anderen Merkmal können diese Zusammensetzungen in fester Form, insbesondere in Form von Pulver, von Körnern oder Granulat oder in flüssiger Form, insbesondere in Form einer wässrigen Lösung vorliegen.
Gemäß einem anderen besonderen Merkmal enthalten diese Zusammensetzungen außerdem wenigstens eine zusätzliche Substanz, welche aus einem Element, welches die Fermentation hemmt, insbesondere vom Typ des Natriumsalzes von 4-Chlor-3-methylphenol, besteht.
Wenn sie in flüssiger Form vorliegen, werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorzugsweise durch Verdünnung in Was ser erhalten; man kann gleichwohl gleichfalls die Herstellung von zerstäubbaren, emulgierbaren Zusammensetzung auf Grundlage eines Öls oder Konzentrats in Betracht ziehen, insbesondere im Falle von Mischungen mit zusätzlichen Substanzen, welche in Wasser nicht löslich sind.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie erhalten wird durch Mischen von:

a) einem Pulver, welches durch Dehydratisierung eines aus frischen Meeresalgen extrahierten Hydrolysats erhalten wird, und
b) einer Melasse pflanzlichen Ursprungs, die vorzugsweise auf wenigstens 60% Trockenextrakt konzentriert ist,

Gemäß einem besonderen Merkmal des Verfahrens umfasst die Zusammensetzung:

– 20 bis 60%, vorzugsweise ca. 40% ihres Trockenextrakts, welche aus dem Meeresalgenextrakt stammen, und
– 80 bis 40%, vorzugsweise ca. 60% ihres Trockenextrakts, welche aus der Melasse pflanzlichen Ursprungs stammen.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird insbesondere erhalten, indem eingesetzt werden:

– 100 bis 250 g/l, die aus dem Extrakt der Meeresalge Aschophyllum nodosum stammen, und
– 30 bis 40% (Vol./Vol.) der Zusammensetzung, die aus Rübenmelasse stammen.

Noch spezieller wird der Meeresalgenextrakt erhalten durch doppelte Säure- und Alkalihydrolyse von frischen Algen und darauffolgende Dehydratisierung.
Gemäß einem dritten Aspekt hat die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Pflanzen für die Stimulation von Abwehrreaktionen gegen pathogene Erreger tierischen oder pflanzlichen Ursprungs zum Gegenstand, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Auftragung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorzugsweise auf Blattniveau durch Zerstäubung umfasst.
Gemäß einem besonderen Merkmal des Behandlungsverfahrens bringt man eine erfindungsgemäße Zusammensetzung aus, die aus der Verdünnung von 0,2 bis 2 l einer Zusammensetzung resultiert, welche 30 bis 50% Trockenextrakt umfasst, welche in 100 l wässriger Lösung verdünnt wird.
Die pro Hektar ausgebrachte Menge an Trockensubstanz der Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 800 g bis 2000 g.
Die Pflanzen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren mit Erfolg behandelt werden können, sind beispielsweise: die Weinrebe, die Obstbäume, die Gemüsekulturen, die Getreide, die Ölfrüchte oder -pflanzen, die Proteine liefernden Kulturen oder Proteinpflanzen, vorzugsweise die Weinrebe und die Obstbäume.
Die pathogenen Erreger tierischen Ursprungs, die durch das erfindungsgemäße Verfahren behandelt werden können, sind saugende Insekten, wie Blattläuse, Milben, Zikaden („cicadelles"), Thrips, Flöhe/Sauger und andere Insekten, die lösliche intrazelluläre Verbindungen als Nahrungsquelle nutzen, vorzugsweise die Blattläuse und Milben.
Pathogene Erreger pflanzlichen Ursprungs, wie Pilze, insbesondere der Mehltau Botrytis septoriose, und ein jeglicher pathogener Erreger, der sich vermehrt, nachdem er die Wand einer pflanzlichen Zelle durchdrungen hat und in diese eingedrungen ist, können ebenfalls behandelt werden.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Lichte der folgenden detaillierten Beispiele ersichtlich.
Das Beispiel 2 bezieht sich auf die 1 bis 8.
Die 1 repräsentiert die Ergebnisse hinsichtlich der Auswirkung von zwei Ausbringungen von Algenextrakten ALGIFERT K (pH = 9) und IRF 84 (pH = 7,5) auf Erde auf die Entwicklung der Blattinfektion bei den folgenden jeweiligen Konzentrationen (Durchmesser der Nekrosen [mm],
Vergleichsprobe,
Extrakt 200 g/hl und 0,8,
400 g/hl ALGIFERT K und 1,6 l/hl IRF84).
Die 2 repräsentiert die Ergebnisse hinsichtlich Variationen der löslichen foliären Peroxidaseaktivität nach zwei Ausbringungen von Algenextrakten ALGIFERT K bzw. IRF 84 (pH = 7,5) auf Erde bei den folgenden jeweiligen Konzentrationen (
Vergleichsprobe,
200 g/hl Algifert K und 0,8 l/hl IRF 84,
400 g/hl ALGIFERT K und 1,6 l/hl IRF 84).
Die 3 repräsentiert die Ergebnisse hinsichtlich der Auswirkung der Wurzelanwendung von IRF84 (Zusammensetzung gemäß Beispiel 1) auf den foliären Capsidiolgehalt (μg) abhängig von der Infektionsdauer (h) (o Vergleichsblätter, o behandelte Blätter).
Die 4 repräsentiert die Ergebnisse hinsichtlich der Auswirkung von drei Wurzelanwendungen von IRF84 auf den Chlorophyllgehalt der Blätter (mg/g Frischgewicht abhängig von der Konzentration des Extrakts).
Die 5 repräsentiert die Ergebnisse hinsichtlich der Auswirkung der Zerstäubung von IRF84 auf die Blätter auf die Ent wicklung der Infektion von IRF84 und von dessen Bestandteilen (Durchmesser der Nekrosen [mm]
Vergleichsprobe,
IRF84,
ALGIFERT K, .⊞ Schlempe).
Die 6 repräsentiert die Variation der Aktivität der löslichen foliären Peroxidase abhängig von der Zeit nach Zerstäubung von IRF84 (Tage) (
Vergleichsprobe,
IRF84,
ALGIFERT K, .⊞ Schlempe).
In den 1 und 5 entsprechen die in % angegebenen Werte den Hemmungsgraden der Infektion bezogen auf die Vergleichsprobe.
Die 7 repräsentiert die Ergebnisse des Nachweises eines translaminaren systemisch wirkenden Charakters nach Zerstäubung (Durchmesser der Nekrosen [mm] (a) = Verunreinigung/Infektion der Unterseite, (b) Verunreinigung/Infektion der Oberseite,
Vergleichsprobe,
Zerstäubung auf die Oberseite,
Zerstäubung auf die Unterseite).
Die 8 repräsentiert die Ergebnisse hinsichtlich der Auswirkung der Zerstäubung von IRF84 auf die Blätter auf die Infektion der Blätter einer Weinrebe durch Plasmopara viticola (
Vergleichsprobe,
Extrakt 0,8 l/hl).
Beispiel 1: Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung ausgehend von einer Formulierung eines Hydrolysats von Ascophyllum und von Rübenmelasse
a) Das Hydrolysat von Ascophyllum, welches unter dem Markennamen Algifert K vertrieben wird, wird auf die folgende Weise erhalten:
Nach mechanischer Ernte der Braunalge Ascophyllum nodosum wird diese dehydratisiert und fein zerkleinert, wobei die Dehydratisierung das Verrotten der Alge vermeidet, während diese darauf wartet, behandelt zu werden.
Das dehydratisierte Produkt durchläuft dann eine Behandlung durch doppelte saure, dann alkalische Hydrolyse bei niedriger Temperatur (35°–50°). Dies erlaubt, die Cellulosefasern der Alge zu desaggregieren und Aminosäuren und Polysaccharide, die in der Alge enthalten sind, in Lösung zu bringen.
Am Ende der Reaktion hat die Lösung einen pH von 9. Diese Lösung wird dann langsam dehydratisiert, wodurch ein Trockenextrakt von 95% Trockensubstanz erhalten wird.
Das erhaltene Produkt Algifert K^® wies bei der chemischen Analyse die folgenden Merkmale auf:
c) Die Rübenmelasse wird auf die folgende Weise erhalten: man versteht hier unter Rübenmelasse ein Konzentrat eines flüssigen Rübenextrakts, welcher auch als „konzentrierte Melassenschlempe" („Vinasse concentrée de mélasse") bezeichnet wird.
Die konzentrierte Melassenschlempe ist eine Flüssigkeit von brauner Farbe, deren Zusammensetzung abhängig vom Jahr, den Herkunftsregionen und der Zusammensetzung der Melasse leicht variieren kann, aber von der die nachfolgende Tabelle als Hinweis dienende Werte umfasst:
Das erhaltene Konzentrat hatte einen Trockenextrakt von 64% und einen pH von 6 bis 8. Seine Analysenmerkmale waren die folgenden:
c) Herstellung der nachfolgend als IRF84 bezeichneten Zusammensetzung
Beschreibung des Herstellungsverfahrens
Die Herstellung von IRF 84 erfolgt durch Einarbeiten, Mischen und In-Lösung-Bringen der verschiedenen Bestandteile des Produkts gemäß dem nachfolgenden Protokoll.
Am Tag vor der Herstellung wird das für das Mischen eingesetzte Gefäß sorgfältig mit einer 5%-igen Formaldehydlösung desinfiziert, um die Anwesenheit von Bakterien und/oder Hefen zu vermeiden, die eine Fermentation des Endprodukts während einer Lagerung bewirken könnten.
Vorgehensweise

a) Spülen des Gefäßes, um das Formaldehyd zu entfernen.
b) Befüllen des Gefäßes mit der erforderlichen Menge Wasser
c) Bei langsamer Geschwindigkeit (1000 Upm) nach und nach Algifert K^® zusetzen.
d) Bei hoher Geschwindigkeit (1500 Upm) die Auflösung von Algifert K^® ausführen; während der Manipulation das Löslichkeitsniveau verifizieren; das schnelle Rühren noch ¼ h nach der vollständigen Auflösung des Algifert K fortsetzen.
e) Bei langsamer Geschwindigkeit nach und nach den Rübenextrakt zusetzen.
f) Den pH der Lösung am Ende der Zugabe überprüfen.
g) Die für einen pH von 7,3–7,5 erforderliche und ausreichende Menge Puffer zusetzen.
h) Nach ¼ h Rühren das Konservierungsmittel Préventol zusetzen.

Herstellungsbeispiel für eine Menge von 1300 l IRF

– Man spült das Gefäß, um das Formaldehyd zu entfernen.
– Man befüllt das Gefäß mit der erforderliche Menge Wasser: 767 l.
– Bei langsamer Geschwindigkeit (1000 Upm) setzt man nach und nach Algifert K^®: 260 kg zu.
– Bei hoher Geschwindigkeit (1500 Upm) bewirkt man die Auflösung des Algifert K^®.
– Während der Manipulation verifiziert man das Löslichkeitsniveau.
– Man setzt das schnelle Rühren noch ¼ h nach der vollständigen Auflösung des Algifert K^® fort.
– Bei langsamer Geschwindigkeit setzt man nach und nach den Rübenextrakt: 390 l (503 kg) zu.
– Man verifiziert den pH der Lösung am Ende der Zugabe.
– Man setzt die für einen pH von 7,3–7,5 erforderliche und ausreichende Menge Puffer zu.
– Man ¼ h Rühren setzt man das Konservierungsmittel Préventol: 6,5 kg zu.
– Die erhaltene Zusammensetzung wird als IRF 84 (40/60) bezeichnet, enthält 40% ihres Trockenextrakts, die von der Meeresalge stammen, und 60% Melasse pflanzlichen Ursprungs.

Die erhaltene Zusammensetzung IRF 40/60 wies einen Trockenextrakt von 48,9% auf; ihre Analysenmerkmale sind die Folgenden:
Beispiel 2: Anregende Aktivität
Es wurde die Wirkung einer agrobiologischen Effektorzusammensetzung von Beispiel 1 (IRF 84), welche aus der Kombination von aus der Braunalge (Ascophyllum nodosum) extrahiertem Algifert K^® und von Schlempe („Vinasse") (Rübenextrakt) hervorgeht, untersucht:

– im Labor an einer Solanaceen-Pflanze, der Paprika (Capsicum annuum), bei der die Infektion durch den Mehltau-Erreger Phytophthora capsici schwere Schädigungen an den Kulturen hervorruft.
– im Gewächshaus an jungen Weinrebenpflanzen (Vitis vinifera), welche durch den Mehltau-Erreger Plasmopara viticola infiziert werden.

Die Produkte werden in unterschiedlichen Konzentrationen entweder durch Eintauchen der Töpfe oder durch Zerstäubung auf das Blättersystem ausgebracht.
I – Anwendung des Produkts auf Ebene der Wurzeln durch Eintauchen der Erde und die jungen Pflanzen enthaltenden Töpfe
Es wurden zwei Konzentrationen von IRF84 (0,8 und 1,6 l/hl) entsprechend 200 g/hl und 400 g/hl Algifert K^®, d. h. die Dosis mit maximaler Wirksamkeit und das Doppelte der Dosis mit maximaler Wirksamkeit, getestet. Es wurden im Abstand von 7 Tagen zwei Anwendungen ausgeführt.
Die Wirksamkeit der verschiedenen Lösungen wurde auf den Blättern von Ebene 3 und 4, die gesammelt wurden und die man in großen Petrischalen weiterkultivierte, bestimmt. Die Inokula tionen erfolgten auf der an Stomata reichen Unterseite der Blätter durch Ablegen eines kleinen Mycelstücks von 4 mm Durchmesser (Kultur von Phytophthora capsici auf Agar-Agar-Nährbodenmedium). Es entwickeln sich Nekrosen. Ihre Größe wird drei Tage nach der Inokulation gemessen.
1) Auswirkung der Anwendung der Extrakte an den Wurzeln auf die Entwicklung der Infektion. Die Ergebnisse sind in der 1 aufgeführt
Nach zweimaligem Eintauchen im Zeitabstand von 7 Tagen stellt man fest, dass die Wirkung von IRF84 auf Ebene des Wurzelsystems der Pflänzchen sich auf der Ebene der Blätter in einer merkbaren Verringerung der Größe der Nekrosen manifestiert. Die erworbene Resistenz ist proportional zu der Konzentration des Extrakts und nimmt stark zu, bis sie nach zwei Anwendungen des am höchsten konzentrierten Extrakts 73% erreicht. Algifert K^® weist im Gegensatz dazu eine geringe Wirksamkeit mit einem Hemmungsgrad der Nekrosen von nur 11% auf.
Diese induzierte Resistenz wurde biochemisch charakterisiert, indem das Aktivitätsniveau der löslichen Peroxidasen in den Blättern der behandelten Pflanzen sowie die Capsidiol-Konzentration bestimmt wurden, nachdem die Pflanzen durch Phytophthora capsici infiziert worden waren.
2) Auswirkung der Anwendung der Extrakte an den Wurzeln auf die Aktivität der löslichen Peroxidase in den Blättern. Die Ergebnisse sind in der 2 aufgeführt
Die Peroxidasen sind Enzyme des oxidativen Stoffwechsels, die an dem Prozess der Lignifikation der Wände (Bildung der parietalen Appositionen, welche ein Hindernis für das Eindringen des Pilzes bilden) und an der Oxidation der Phenole zu Chinonen, welche für Pilze sehr stark toxisch sind, teilnehmen.
Zwei Anwendungen von IRF84 in einer Konzentration von 1,6 l/hl rufen eine starke Stimulation (×8) der löslichen Peroxidaseaktivität hervor. Die Stimulation ist bereits bei 0,8 l/hl sehr signifikant. Bei den entsprechenden Konzentrationen zeigt Algifert K^® keinerlei Wirkung.
3) Auswirkung der Anwendung von IRF84 an den Wurzeln auf den Capsidiol-Gehalt in den Blättern während der Infektion. Die Ergebnisse sind in der 3 aufgeführt
Capsidiol ist das Phytoalexin, das die Wirtszellen der Paprika in Reaktion auf die Infektion synthetisieren. Seine Konzentration ist bestimmend für die Etablierung der Resistenz, denn diese Verbindung von Sesquiterpen-Natur hat eine fungistatische Wirkung auf die Vermehrung des Erregers.
Nach zwei Anwendungen von IRF84 in einer Konzentration von 0,8 l/hl, welche in einem Zeitabstand von 7 Tagen ausgeführt werden, werden die Blätter gewonnen und infiziert. Das Capsidiol wird nach 0 – 6 – 12 – 24 – 48 und 72 h Infektion quantitativ bestimmt.
Man stellt fest, dass während der ersten 72 h der Infektion die Capsidiol-Konzentration in den behandelten und infizierten Blättern insgesamt höher ist als jene der empfindlichen Vergleichsblätter. In beiden Fällen tritt die maximale Konzentration 24 h nach der Infektion auf, wo sie bei den behandelten Blättern 250 μg erreicht. Dieser Wert ist einer der höchsten, der bis heute mitgeteilt wurde. Nach 24 h nimmt die Konzentration in den beiden Proben ab, aber nach 48 h ist sie bei dem behandelten Blatt zweimal höher als bei der Vergleichsprobe.
Die Blätter, bei denen Resistenz induziert worden ist, überstehen die kritische Phase von 48 h nach der Infektion, welche sich bei den nicht behandelten Pflanzen in bedeutenden und irreversiblen Läsionen manifestiert, mit minimalen Veränderungen, wie dies die mittels Elektronenmikroskopie an ausgehend von empfindlichen und induzierten infizierten Blättern hergestellten Schnitten erhaltenen mikroskopischen Aufnahmen zeigen.
4) Auswirkung der Anwendung von IRF84 an den Wurzeln auf der Ebene der Ultrastruktur der Blattzellen
Die empfindlichen Vergleichsgewebe sind von zahlreichen interzellulären Hyphen durchdrungen. Sie entwickeln Saugfortsätze oder Haustorien im Inneren der Wirtszellen, die schnell degenerieren, wodurch eine charakteristische Nekrosezone erzeugt wird.
In den Blattgeweben der behandelten Pflanzen wird das Voranschreiten des Pilzes durch die Bildung von parietalen Appositionen, welche aus Polysacchariden gebildet werden, und von phenolischen Verbindungen, deren oxidierte Formen für Pilze stark toxisch sind, gehemmt oder gestoppt. Im Inneren von solchen Verkapselungen degenerieren die Haustorien und die Wirtszellen sind geschützt. Diese Bildungen und die hohe Capsidiol-Konzentration sind für die starke Verringerung der Größe der Nekrosen, die auf den Blättern der behandelten Pflanzen beobachtet werden, verantwortlich.
5) Auswirkung der Anwendung von IRF84 auf die Chlorophyll-Konzentration. Die Ergebnisse sind in der 4 aufgeführt
Die Anwendung des Extrakts auf Wurzelebene ruft eine Erhöhung des Chlorophyllgehalts in den Blattgeweben hervor. Diese Erhöhung ist proportional zur Konzentration des Extrakts.
II. Auswirkung der Zerstäubung von IRF84 und von dessen Bestandteilen auf die Blätter – auf die Wechselwirkung Spanischer Pfeffer – Phytophthora capsici – auf die Wechselwirkung Weinrebe – Plasmopara viticole
1) Auswirkung auf die Entwicklung der Infektion, Bestimmung der Remanenz (5)
Nach einer Zerstäubung von IRF84 in einer Konzentration von 1,6 l/hl (von Algifert K^® in einer Konzentration von 400 g/hl oder von Schlempe in einer Konzentration von 0,7 l/hl) werden die Blätter 1 – 4 – 7 – 14 und 21 Tage nach der Behandlung infiziert. Die Entwicklung der Nekrosen wird nach drei Tagen Infektion bestimmt.
Man stellt fest, dass die durch IRF84 induzierte Resistenz 4 Tage nach der Zerstäubung maximal ist und 60% erreicht. Diese Induktion bleibt bei ungefähr 40% bis zum Tag 21 bestehen. Die mit jedem der beiden Bestandteile von IRF84 erzielte Resistenz ist geringer (47% und 33% mit Algifert K^® bzw. mit Schlempe 4 Tage nach der Behandlung) und nimmt schnell ab, denn sie beträgt am 14. Tag nicht mehr als 15% bzw. 7%.
2) Auswirkung auf die lösliche Peroxidaseaktivität der Blätter (6)
Nach einer einzigen Zerstäubung von IRF84 in einer Konzentration von 1,6 l/hl nimmt die lösliche Peroxidaseaktivität abhängig von der Zeit schnell zu. Sie hat sich 3 Tage nach der Zerstäubung verzehnfacht und bleibt bis zum 14. Tag des Experiments erhalten. Die Schlempe führt ähnliche Effekte herbei, wohingegen Algifert K^® sich als weniger wirksam erweist (Faktor 6 am 3. Tag).
3) Nachweis einer translaminaren Systemie nach Zerstäubung von IRF84 (7)
Man stellt fest, dass die Infektion sich bei der Vergleichsprobe viel schneller entwickelt, wenn die Verunreinigung oder Infektion auf der Unterseite des Blatts vorgenommen wird. Andererseits existiert eine signifikante translaminare Systemie, obgleich die Resistenz, die auf der anderen Seite festgestellt wird, noch stets leicht unter jener der behandelten Seite liegt.
4) Auswirkung der Zerstäubung von IRF84 auf die Blätter auf die Infektion der Weinrebenblätter durch Plasmopara viticole (8)
Screening-Versuche wurden an der Weinrebe im Gewächshaus und unter Bedingungen einer künstlichen Infektion ausgeführt: 5 Zerstäubungen des Produkts in einer Dosis von 0,8 l/hl wurden im zeitlichen Abstand von 7 Tagen ausgeführt. Die Infektion durch Plasmopara viticola findet nach der dritten Behandlung statt. Die drei Wochen nach der Infektion beobachteten Ergebnisse haben eine bedeutende Verringerung des Prozentsatzes von befallenen Blättern (28%) und von jenem der Schäden an den Blättern (40%) gezeigt. Der Sporulationsgrad, der bezogen auf die Vergleichsprobe um mehr als 50% abnimmt, beweist die sporulationshemmende Wirkung des Produkts.
Ähnliche Ergebnisse wurden hinsichtlich der Wechselwirkungen Weizen – Septoriose, Erdbeere – Botrytis beobachtet.
Schlussfolgerung
Der Extrakt IRF84 erlaubt der empfindlichen Pflanze dementsprechend, wirksam auf das Eindringen des Pilzes zu reagieren und die Integrität der Struktur der Gewebe zu bewahren. Dafür etabliert die Pflanze einen Metabolismus, der an jedem Punkt vergleichbar ist mit jenem, der in der Folge des Einsatzes von anderen Substanzen vom Typ Erregungssubstanz/Elicitor beteiligt ist. Die Anregung wird durch die Wirkung von bestimmten Klassen von Molekülen auf die Zellen hervorgerufen. Die Glycinbetaine, die in großer Menge in der Schlempe enthalten sind, wie auch die Oligo- und Polysaccharide von Algifert K^® gehören zu diesen Substanzen. Getrennt eingesetzt, zeigen die beiden Bestandteile von IRF84 Wirksamkeit, jedoch ist ihre Kombination hilfreich und führt, wahrscheinlich durch einen Synergieeffekt zwischen verschiedenen anregenden Substanzen und wahrscheinlich aufgrund ihrer natürlichen Herkunft, zu der Erzeugung einer starken Zusammensetzung zur Induktion von Pilzresistenz.

Claims

Verfahren zur Behandlung von Pflanzen zur Stimulierung von Abwehrreaktionen gegen pathogene Erreger tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, dadurch gekennzeichnet, dass es die Auftragung, vorzugsweise auf Blattniveau, durch Zerstäubung einer Zusammensetzung umfasst, welche in Verbindung umfasst: a) einen Meeresalgenextrakt, der reich an Aminosäuren und Polysacchariden ist und welcher Eigenschaften aufweist, um Pflanzen anzuregen, und b) eine Melasse pflanzlichen Ursprungs, welche Glycinbetain enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Zusammensetzung einen Meeresalgenextrakt umfasst, welcher ein Hydrolysat der Alge Ascophyllum nodosum ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Zusammensetzung eine Rübenmelasse umfasst.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Zusammensetzung derart, dass ein pH von 7,2 bis 7,7, vorzugsweise 7,3 bis 7,5 erhalten wird, noch bevorzugter mit einem Phosphatpuffer gepuffert ist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Zusammensetzung wenigstens 8 Gew.-% Glycinbetain bezogen auf ihren Gesamttrockenextrakt, vorzugsweise wenigstens 12%, noch bevorzugter zwischen 8% und 20% umfasst.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der genannten Zusammensetzung der Gehalt bezogen auf das Gewicht an Aminosäuren wenigstens 5%, vorzugsweise wenigstens 8%, noch bevorzugter zwischen 5% und 10% des Gewichts des Gesamttrockenextrakts der Zusammensetzung beträgt.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Zusammensetzung wenigstens 4% Glutaminsäure, vorzugsweise wenigstens 8% Glutaminsäure, noch bevorzugter zwischen 4% und 10% bezogen auf das Gewicht von deren Gesamttrockenextrakt umfasst.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Zusammensetzung wenigstens 8 Gew.-% Kaliumoxid in ihrem Trockenextrakt, vorzugsweise wenigstens 10%, noch bevorzugter zwischen 8% und 15% umfasst.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenextrakt der genannten Zusammensetzung in Gewichtsteilen umfasst: – wenigstens 8% Polysaccharide, vorzugsweise wenigstens 15%, noch bevorzugter zwischen 8% und 30%, und – wenigstens 4% Alginsäuren oder Alginate, vorzugsweise wenigstens 10%, noch bevorzugter zwischen 4% und 15%.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenextrakt der genannten Zusammensetzung in Gewichtsteilen umfasst: 18,5% Polysaccharide 10% Alginsäuren 8,5% Aminosäuren 11% Kaliumoxid 12,5% Glycinbetain 5% Glutaminsäure.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Zusammensetzung zwischen 1,2 und 1,25 liegt.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Zusammensetzung Spurenelemente umfasst, die wenigstens Kupfer und Zink, vorzugsweise wenigstens 100 mg/kg Kupfer und 100 mg/kg Zink umfassen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupfer und das Zink in der genannten Zusammensetzung in Form von Chelaten, vorzugsweise mit Chelatbildnern, die ausgewählt sind aus EDTA und DTPA, vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es die Anwendung einer Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst, welche aus der Verdünnung von 0,2 bis 2 Litern einer Zusammensetzung resultiert, die 30 bis 50% Trockenextrakt umfasst, welche in 100 Litern wässriger Lösung verdünnt wird.
Verfahren zur Behandlung von Pflanzen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass man die folgenden Pflanzen behandelt: die Weinrebe, die Obstbäume, die Gemüsekulturen, die Getreide, die Ölpflanzen, die Proteinpflanzen, vorzugsweise die Weinrebe und die Obstbäume.
Verfahren zur Behandlung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass man die Pflanzen behandelt, um Pathogene tierischen Ursprungs, vorzugsweise saugende Insekten, noch bevorzugter Blattläuse und Milben, oder Pathogene pflanzlichen Ursprungs, vorzugsweise Pilze, noch bevorzugter Mehltau Botrytis zu bekämpfen.
Zusammensetzung zur phytosanitären Verwendung, die nützlich ist, um die Abwehrreaktionen von Pflanzen zu verstärken, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine wirksame Menge einer Zusammensetzung, wie sie in den Ansprüchen 1 bis 13 definiert ist, enthält und bei welcher die genannte Zusammensetzung in der Weise gepuffert ist, dass ein pH von 7,2 bis 7,7, vorzugsweise 7,3 bis 7,5, erhalten wird.
Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese erhalten wird durch Mischen von a) einem Pulver, das durch Dehydratisierung eines Hydrolysatextrakts von frischen Meeresalgen erhalten wird, und b) einer Melasse pflanzlichen Ursprungs, die vorzugsweise auf wenigstens 60% des Trockenextrakts konzentriert ist, wobei die Zusammensetzung anschließend gegebenenfalls in einer wässrigen Lösung verdünnt wird und der pH mit Hilfe einer Pufferlösung bei einem pH von 7,2 bis 7,7, vorzugsweise 7,3 bis 7,5, vorzugsweise mit einem Phosphatpuffer, gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung umfasst: – 20 bis 60%, vorzugsweise ca. 40% ihres Trockenextrakts, welcher aus dem Meeresalgenextrakt stammt, und – 80 bis 40%, vorzugsweise ca. 60% ihres Trockenextrakts, welcher aus der Melasse pflanzlichen Ursprungs stammt.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung erhalten wird, indem eingesetzt werden: – 100 bis 250 g/Liter, die aus dem Extrakt der Meeresalge Ascophyllum nodosum stammen, und – 30 bis 40 Volumen-% der Zusammensetzung, die aus einer Rübenmelasse stammt.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Meeresalgenextrakt durch doppelte Säure- und Alkalihydrolyse von frischen Algen und dann Dehydratisierung erhalten wird.